Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Опыт № 1. Реакции моносахаридов по карбонильной группе




Взаимодействие моносахаридов и формальдегида с фуксинсернисой кислотой

В две пробирки наливают по 1 мл раствора фуксинсернистой ки­слоты. В одну из них добавляют 1 мл 10 %-го раствора формальде­гида, а во вторую – 1 мл 10 %-го раствора глюкозы. После переме­ши-вания в пробирке с формальдегидом появляется розово-фиолето­вое окрашивание, а в пробирке с глюкозой раствор остается бесцвет­ным.

Моносахариды существуют в виде циклических полуацетальных форм. Таутомерные им цепные формы, содержащие свободные кар­бонильные группы, присутствуют в растворах в концентрациях по­рядка десятых долей процента. Именно этим можно объяснить отсут­ствие реакции глюкозы с фуксинсернистой кислотой, а также и с гид­росульфитом натрия.

Окисление моносахаридов гидроксида меди (II)

В пробирку наливают 2 мл 1 %-го раствора глюкозы и 1мл 10 %-го раствора гидроксида натрия. Раствор перемешивают и по каплям добавляют 5 %-й раствор сульфата меди (II) до появления не исчезающей при встряхивании мути. Необходимо помнить, что избы­ток гидроксида меди (II) при нагревании разлагается с образованием оксида меди (II) черного цвета, который маскирует красный оса­док оксида меди (I). При недостатке гидроксида меди (II) не связанная им глюкоза при нагревании осмоляется, и продукты осмоления тем­ного цвета также маскируют реакцию.

Верхнюю часть реакционной смеси нагревают до начинающегося кипения (нижнюю часть оставляют для контроля). В нагретой части раствора появляется желтый осадок гидроксида меди (I), который вскоре переходит в красный осадок оксида меди (I). Одним из продуктов окисления глюкозы является глюконовая кислота:

 
 

 


t

2СuОН → Сu2О↓ + Н2О

красный

 

Реакция окисления гидроксидом меди (II) характерна как для альдоз (глюкоза), так и для кетоз (фруктоза). Это связано с тем, что в щелочной среде в присутствии окислителя углеродные цепочки молекул моносахаридов расщепляются с образованием смеси веществ, которые легко окисляются гидроксидом меди (II) с образованием красного осадка оксида меди (I).

Окисление моносахаридов реактивом Фелинга

Реактивом Фелинга легко окисляются как альдозы, так и кетозы. Следует отметить, что в реакцию окисления с данным реактивом вступают не сами кетозы, а продукты их щелочной деструкции в присутствии окислителя.

В две пробирки наливают по 1 мл 1 %-го раствора глюкозы и 1 %-го раствора фруктозы. В каждую из них добавляют по 1 мл реактива Фелинга. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и нагревают верхнюю часть раствора до начинающегося кипения. В обоих случаях в верхней части жидкости появляется желтый осадок гидроксида меди (I), переходящий в красно-оранжевый осадок оксида меди (I). Цвет нижней части пробирок не изменяется:

 

СНО

Н ОН СООК СOONа

H

HO H H O O H 3H2O

Cu

H OH H O O H

Н

H OH COONa COOK

 

CH2OH

D-глюкоза реактив Фелинга

 

 

COOH

 

H OH COOK

HO H H OH

+ 2CuOH↓ + 4 ;

H OH H OH

H OH COONa

 

CH2OH

D-глюконовая кислота

t

2СuOH = Cu2O↓ + H2O .

 

Реактивом Фелинга пользоваться удобнее, чем гидроксидом меди (II), так как при нагревании этого реактива с раствором моносахарида не происходит образование черного осадка оксида меди (II), маскирующего красно-оранжевый цвет осадка оксида меди (I). Реакция с фелинговой жидкостью протекает быстрее, поэтому ее широко испо-льзуют для качественного и количественного определения моносахаридов.

Окисление моносахаридов аммиачным раствором гидроксида серебра (реакция «серебряного зеркала»)

В две чистые пробирки, предварительно прокипяченные с растворами щелочи, наливают по 2–3 мл аммиачного раствора гидроксида серебра. В одну из них добавляют 1,5 мл 1 %-го раствора глюкозы, а во вторую – столько же 1 %-го растворы фруктозы. Пробирки нагревают на водяной бане (70–80 0С) 10 мин. Металлическое серебро выделяется на стенках обеих пробирок в виде зеркального слоя. Следует помнить, что во время нагревания пробирки нельзя встряхивать, иначе серебро выпадает в виде черного осадка:

 

СНО СООН

Н ОН Н ОН

НО Н НО Н

Н ОН + 2[Аg(NH3)2]ОН → Н ОН +

Н ОН Н ОН

 

СН2ОН СН2ОН

D-глюкоза D-глюконовая

кислота

+ 2Аg↓ + NН4ОН + 3NH3 .

 

При нагревании моносахаридов в щелочной среде с окислителем происходит расщепление их углеродных цепей, и образующиеся продукты деструкции окисляются аммиачным раствором гидроксида серебра до соответствующих карбоновых кислот. Поэтому в реакцию «серебряного зеркала» вступают как альдозы, так и кетозы.

Реакция замещения карбонильного кислорода в моносахаридах (получение фенилозазонов)

В сухую пробирку вносят 100 мг (на кончике шпателя) смеси солянокислого фенилгидразина и ацетата натрия (соотношение 1:3), а затем добавляют 1 мл 1 %-го раствора глюкозы. Содержимое пробирки тщательно перемешивают и помещают в кипящую водяную баню. Через 15–20 мин содержимое пробирки окрашивается в желтый цвет, и появляется желтый кристаллический осадок фенилглюкозана.

Реакция протекает по следующей схеме:

 
 


Н − С = О Н − С = N − NН−С6Н5

Н ОН Н ОН

НО Н НО Н

Н2N − NН – С6Н5 ;

Н ОН Н ОН

Н ОН - Н2О Н ОН

СН2ОН СН2ОН

D-глюкоза фенилгидразон D-глюкозы

Н − С = N − NН −С6Н5 Н − С − NН − NН − С6Н5

Н ОН С −ОН

ОН Н НО Н

Н ОН Н ОН - Н2N – C6Н5

Н ОН Н ОН

СН2ОН СН2ОН

таутомерный переход

 

 

Н − С = NН НС = N − NН − С6Н5

С = О С = N − NН − С6Н5

НО Н 2Н2N – NH – C6Н5 НО Н

Н ОН - NH3, - Н2О Н ОН .

Н ОН Н ОН

СН2ОН СН2ОН

моноимин фенилозазон

D-глюкоз

 

При встряхивании и охлаждении реакционной смеси количество осадка увеличивается. Каплю жидкости с осадком переносят на предметное стекло, накрывают его покровным и рассматривают форму кристаллов глюкозазона под микроскопом. Кристаллы фенилозазона D-глюкозы имеют форму удлиненных иголок, соединенных в снопы.

Задания: 1. Написать уравнение реакции «серебряного зеркала» для фруктозы.

2. Написать уравнения реакций с фунсинсернистой кислотой глюкозы и формальдегида.







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 7002. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2019 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия